【題目】如圖,在豎直平面內,一半徑為的光滑半圓軌道的光滑半圓筒軌道與水平光滑軌道ACAC點相切。質量為的可視為質點的小球用一根細線相連,中間夾著一個被壓縮的輕質彈簧,最初處于靜止狀態(tài)。將細線燒斷,恰好可以通過B點,重力加速度大小為。求:

1)小球被彈簧彈開的速度

2)判斷小球能否上到D點,說明理由。若能上到最高點,求在最高點軌道對小球的作用力。

【答案】1;(2,方向豎直向上

【解析】

(1)B點對小球受力分析,由牛頓第二定律得:

AB應用動能定理有:

代入數(shù)據(jù)解得

兩個小球被彈開的過程中系統(tǒng)動量守恒,得:

代入數(shù)據(jù)解得

(2)假設可以上到D點,由動能定理得:

解得

由于是半圓筒軌道,能上到最高點的臨界速度是零,所以經判斷能上到最高點D,在D點對小球受力分析,取向下為正方向,由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)解得

負號表示方向豎直向上,即大小為:.

答:(1)小球被彈簧彈開的速度

(2)小球能上到最高點,在最高點軌道對小球的作用力大小為,方向豎直向上。

練習冊系列答案
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【題目】(1)研究平拋物體的運動實驗的裝置如圖甲所示,下列說法正確的是______

A.將斜槽的末端切線調成水平

B.將木板校準到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

C.斜槽軌道必須光滑

D.每次釋放小球時的位置越高,實驗效果越好

(2)如圖乙實線為某質點平拋運動軌跡的一部分,ABBC間水平距離s1=s2=0.4m,高度差h1=0.25m,h2=0.35m.求:拋出初速度v0______ m/s;由拋出點到A點的時間為______sg=10m/s2

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【題目】如圖所示,與理想變壓器相連接的金屬導軌ab之間存在的勻強磁場,方向垂直紙面向里,ab之間距離為,金屬棒與導軌接觸良好,以速度v向右運動(不會碰到變壓器),且v隨時間的變化關系為,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為,副線圈與形成閉合回路,且,電路中其余電阻不計,電壓表與電流表都是理想電表,則下列說法正確的是(

A.電流表示數(shù)為2AB.電流表示數(shù)為A

C.1s的時間內產生的熱量為2JD.電壓表的示數(shù)為1V

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【題目】如圖甲所示,輕桿長為3R,已知,兩端分別固定著質量相等的兩個小球AB,桿上O點裝有光滑的水平轉軸,給小球B一個合適的速度能夠讓小球A和小球B繞著O在豎直面內做圓周運動,忽略空氣阻力。設小球B在最高點的速度為v,小球B受到的彈力大小為F,其圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是(

A.當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

B.小球B的質量為

C.由圖乙分析可得到小球A轉到最高點時的最小速度為

D.,當小球A轉到最高點時受到的彈力有可能為零

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【題目】一負電荷在電場中僅受電場力作用,從A點運動到B點,速度隨時間變化的圖象如圖所示,tAtB分別對應電荷在A、B兩點的時刻,則下列說法中正確的是( )

A. A處的場強一定小于B處的場強

B. A處的電勢一定低于B處的電勢

C. 電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能

D. AB的過程中,電場力對該電荷做正功

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【題目】—質量為m的光滑小球放置于如圖所示的裝置中,裝置和球以某一加速度一起向右做加速運動,此時球相對于裝置恰好不上滑,裝置質量為M,則關于物理量的判斷正確的是

A.裝置傾斜面對球的支持力為mgcos

B.系統(tǒng)的加速度為gtan

C.系統(tǒng)運動過程處于超重狀態(tài)

D.水平面對裝置的支持力等于Mg

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【題目】如圖所示,實線表示一點電荷周圍的電場線,虛線表示該電場的兩條等勢線,兩條等勢線到電荷的距離分別為R2R,AB分別為兩條等勢線上的點。則下列說法中正確的是

A.此點電荷為正電荷

B.將一正的試探電荷從A點移到B點過程中電勢能增加

C.適當?shù)倪x擇零勢點,可能出現(xiàn)B>A

D.AB兩點的電場強度大小關系為EA= 4EB

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【題目】如圖所示,光滑金屬導軌MN、PQ水平放置于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度大小為B=1 T,導軌足夠長且電阻不計,相距L=1m,金屬棒cd、ef與軌道垂直放置且處于鎖定狀態(tài)。現(xiàn)有一金屬棒ab垂直軌道放置于cd左側相距x=3 m處以水平向右的初速度v0=2 m/s 右運動,與金屬桿cd相碰(作用時間極短)并粘連一起,碰撞前瞬間同時解除棒cd和棒ef的鎖 定,使兩棒能沿導軌自由滑動,且棒cd和棒ef運動過程始終不會相碰,已知三根金屬棒的質量均為m=l kg,電阻均為R= 2Ω,求:

1)棒ab從開始運動到與棒cd相碰位置的過程中通過棒ab的電荷量q;

2)棒ab和棒cd碰撞后瞬間的速度大。

3)整個運動過程中回路的感應電流產生的總焦耳熱?

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【題目】如圖甲所示,一個電荷量為2C,質量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運動的vt圖象如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線).則下列說法正確的是( )

A. B點為中垂線上電場強度最大的點,電場強度E1N/C

B. CA的過程中物塊的電勢能先減小后變大

C. C點到A點的過程中,電勢逐漸升高

D. AB兩點的電勢差UAB=-5V

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